杭州專版2024中考物理復(fù)習(xí)方案課時(shí)訓(xùn)練17簡單機(jī)械――滑輪斜面

Page11課時(shí)訓(xùn)練(十七)簡潔機(jī)械——滑輪、斜面(限時(shí)：60分鐘)|基礎(chǔ)過關(guān)|1.[2024·哈爾濱]關(guān)于如圖WK17-1所示簡潔機(jī)械的運(yùn)用，下列說法不正確的是 ()圖WK17-12.[2024·東營]如圖WK17-2所示，下列簡潔機(jī)械中，忽視杠桿、滑輪、繩的自重及摩擦，當(dāng)提起同一重物時(shí)，最省力的是 ()ABC D圖WK17-23.[2024·益陽]在野外用滑輪組拉越野車脫困時(shí)的情景如圖WK17-3所示，有關(guān)力的分析正確的是()圖WK17-3A.車對地面的壓力與車的重力是一對平衡力B.車?yán)喗M的力與滑輪組對車的拉力是一對平衡力C.脫困必需2400N的拉力時(shí)，繩索自由端的力F至少為1200ND.脫困必需2400N的拉力時(shí)，繩索自由端的力F至少為800N4.[2024·濟(jì)寧]兩個(gè)滑輪按如圖WK17-4所示的方式組合，用5N的拉力F拉動(dòng)繩端，使物體在5s內(nèi)水平向左勻速滑動(dòng)1m，物體與地面間的摩擦力為9N，下列選項(xiàng)正確的是 ()圖WK17-4A.A是定滑輪，B是動(dòng)滑輪B.拉力F做的功為5JC.拉力F的功率為1.8WD.滑輪組的機(jī)械效率為90%5.[2024·荊門]如圖WK17-5所示，用同一滑輪組分別將兩個(gè)不同的物體A和B勻速提升相同的高度，不計(jì)繩重和摩擦的影響，提升A的過程中滑輪組的機(jī)械效率較大，則下列推斷正確的是 ()①A物體比B物體輕 ②提升A的拉力較大③提升A所做的額外功較少 ④提升A做的有用功較多圖WK17-5A.只有①③ B.只有②④ C.只有②③ D.只有①④6.[2024·廣州]如圖WK17-6所示，把重為G的物體甲從A點(diǎn)豎直向上勻速拉至B點(diǎn)，此過程繩的拉力對甲做的功為WAB；用平行于斜面的拉力把重也為G的物體乙沿斜面從C點(diǎn)勻速拉至與B等高的D點(diǎn).在此過程中繩的拉力對乙做的功為WCD.斜面的機(jī)械效率為 ()圖WK17-6A.WABWCD B.WCDWAB C.GH7.[2024·臨沂]小明用如圖WK17-7所示的動(dòng)滑輪提起140N的水桶，動(dòng)滑輪重20N(不計(jì)繩重和摩擦)，小明拉繩子的動(dòng)力為N；假如向水桶內(nèi)再加入40N的水，提起時(shí)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率(選填“變大”“變小”或“不變”).

圖WK17-78.[2024·達(dá)州]救援車工作原理如圖WK17-8所示，當(dāng)車載電機(jī)對鋼繩施加的拉力F大小為2.5×103N時(shí)，小車A恰能勻速緩慢地沿斜面上升.已知小車A的質(zhì)量為1t，斜面高為2m，斜面長為5m.在小車A由水平路面被拉上救援車的過程中，鋼繩所做的有用功為J，整個(gè)裝置的機(jī)械效率為，小車A與斜面間的摩擦力大小為N.(不計(jì)車長、鋼繩重、動(dòng)滑輪重、鋼繩與滑輪間的摩擦和滑輪與軸間的摩擦，g取10N/kg)

圖WK17-89.下面是小明和小紅的“測量滑輪組機(jī)械效率”的試驗(yàn)報(bào)告.試驗(yàn)名稱：測量滑輪組的機(jī)械效率試驗(yàn)步驟：①用彈簧測力計(jì)測量鉤碼所受的重力G并填入表格；②按圖WK17-9安裝滑輪組，分別登記鉤碼和彈簧測力計(jì)的位置；圖WK17-9③拉動(dòng)彈簧測力計(jì)并讀出拉力F的值，用刻度尺測出鉤碼上升的高度h和彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離s，將這三個(gè)量填入表格；④算出有用功W有用、總功W總、機(jī)械效率η并填入表格；⑤變更鉤碼上升的高度，重復(fù)上面的試驗(yàn)，記錄并計(jì)算試驗(yàn)數(shù)據(jù).試驗(yàn)記錄：試驗(yàn)次數(shù)鉤碼重力G/N物體上升的高度h/cm有用功W有用/J拉力F/N彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離s/cm總功W總/J機(jī)械效率η163.0018.002.389.0021.4284.0%265.0030.002.4015.0036.0083.3%368.0048.002.3624.0056.6484.7%4610.0060.002.3530.0070.5085.1%試驗(yàn)結(jié)論：在忽視繩子的重力和摩擦的狀況下，滑輪組的機(jī)械效率與所提升物體的重力和高度無關(guān).請你評(píng)價(jià)小明和小紅的試驗(yàn)報(bào)告.(1)指出試驗(yàn)步驟中存在的錯(cuò)誤和不足.(2)從理論上分析說明他們試驗(yàn)結(jié)論的局限性.10.[2024·濰坊]如圖WK17-10所示，工人用滑輪組提升重為400N的貨物，所用拉力恒為240N，貨物被勻速提升10m.求：圖WK17-10(1)工人做的功.(2)滑輪組的機(jī)械效率.|走進(jìn)重高|1.[2024·自貢]如圖WK17-11所示，物體A、B的重分別為20N、10N，滑輪和繩子的重力忽視不計(jì)，此時(shí)物體A在水平面上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若用力F向左拉物體A，使物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則 ()圖WK17-11A.F=20N B.F=10NC.F=5N D.F=30N2.生活中我們常常用摩擦力的學(xué)問來分析拔河競賽的輸贏狀況.如圖WK17-12所示，小明和爸爸媽媽通過一個(gè)輕質(zhì)滑輪組進(jìn)行拔河競賽.已知爸爸與地面之間的摩擦力最大可達(dá)600N.為了賽過爸爸，則小明所運(yùn)用的拉力及媽媽與地面間的摩擦力至少應(yīng)達(dá)到 ()圖WK17-12A.300N、600N B.300N、400NC.200N、600N D.200N、400N3.[2024·宜昌]如圖WK17-13所示的吊車有大小兩個(gè)吊鉤，在確保平安的前提下，下列關(guān)于該吊車機(jī)械效率的說法正確的是 ()圖WK17-13A.吊起相同貨物，運(yùn)用小吊鉤機(jī)械效率高B.吊起相同貨物，上升速度快的機(jī)械效率高C.每次吊起的貨物越少，機(jī)械效率越高D.貨物上升的高度越高，機(jī)械效率越高4.[2024·綿陽]用水平力F1拉動(dòng)如圖WK17-14所示裝置，使木板A在粗糙水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng)，物塊B在木板A上表面相對地面靜止，連接B與豎直墻壁的水平繩的拉力大小為F2.不計(jì)滑輪重和繩重，滑輪軸光滑.則F1與F2的大小關(guān)系是 ()圖WK17-14A.F1=F2 B.F2<F1<2F2 C.F1=2F2 D.F1>2F25.[2024·成都改編]如圖WK17-15甲所示的裝置，每個(gè)滑輪的重力為10N，物體A的重力GA=100N，物體B的重力GB=40N，對A施加水平向右的拉力F1=110N，使A以0.1m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)；撤去拉力F1，在A的右側(cè)加掛一個(gè)與它相同的物體，如圖乙所示，對B施加一個(gè)豎直向下的拉力F2，使A以0.2m/s的速度勻速向左運(yùn)動(dòng).繩重及滑輪軸處的摩擦等次要因素忽視不計(jì).則下列說法正確的是 ()圖WK17-15A.圖甲中，A受到的摩擦力為110NB.圖乙中，F(xiàn)2的大小為45NC.圖乙中，P點(diǎn)處受到的拉力為145ND.圖乙中，F(xiàn)2做功的功率為1W6.[2024·眉山]為了探究斜面的機(jī)械效率與斜面傾斜程度之間的關(guān)系，探究小組的同學(xué)利用木板、刻度尺、彈簧測力計(jì)、木塊等器材設(shè)計(jì)了如圖WK17-16所示的試驗(yàn)裝置.試驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)如下表：圖WK17-16試驗(yàn)次數(shù)123斜面傾斜程度較緩較陡最陡木塊重力G/N333斜面高度h/m0.20.30.4沿斜面拉力F/N1.61.82.0斜面長度s/m111機(jī)械效率37.5%60%請你依據(jù)表中的數(shù)據(jù)解答下列問題：(1)試驗(yàn)中要求用沿斜面對上的力拉著木塊在斜面上做運(yùn)動(dòng)，該過程中木塊的機(jī)械能(選填“變大”“不變”或“變小”).

(2)第2次試驗(yàn)中，斜面的機(jī)械效率為，斜面對木塊的摩擦力為N.

(3)斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度之間的關(guān)系是.

(4)試列舉誕生活中利用斜面的一個(gè)實(shí)例：

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7.質(zhì)量為60kg的工人用如圖WK17-17甲所示的滑輪組運(yùn)輸貨物上樓，滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力變更的關(guān)系圖像如圖乙所示，機(jī)械中摩擦力及繩重忽視不計(jì).(g取10N/kg)(1)影響滑輪組機(jī)械效率的因素之一是.

(2)若工人在1min內(nèi)將貨物勻速向上提高了6m，作用在鋼繩上的拉力為400N，求拉力的功率.(3)求動(dòng)滑輪受到的重力.(4)該工人豎直向下拉繩子自由端運(yùn)輸貨物時(shí)，此滑輪組的機(jī)械效率最大值是多少?(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)圖WK17-178.[2024·攀枝花]如圖WK17-18所示，在水平路面上行駛的汽車通過滑輪組拉著重G=9×104N的貨物A沿斜面對上勻速運(yùn)動(dòng).貨物A的速度為v=2m/s，經(jīng)過t=10s，貨物A豎直上升h=10m.已知汽車對繩的拉力F的功率P=120kW，不計(jì)繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦，求：(1)t時(shí)間內(nèi)汽車對繩的拉力所做的功.(2)汽車對繩的拉力大小.(3)斜面的機(jī)械效率.圖WK17-189.橋式起重機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)上有廣泛的應(yīng)用.如圖WK17-19所示是某橋式起重機(jī)的示意圖，水平橫梁MN架在軌道A和B上，電動(dòng)機(jī)D可沿橫梁左右移動(dòng).橫梁、電動(dòng)機(jī)、掛鉤、滑輪、鋼索、導(dǎo)線的質(zhì)量以及滑輪上的摩擦均不計(jì).(1)電動(dòng)機(jī)通過滑輪組，將質(zhì)量為600kg的零件，以0.4m/s的速度勻速吊高4m，求電動(dòng)機(jī)對零件做的功，電動(dòng)機(jī)的最小功率.(g取10N/kg)(2)已知橫梁長度為L，零件質(zhì)量為m，電動(dòng)機(jī)吊著零件從M點(diǎn)動(dòng)身并起先計(jì)時(shí)，以水平速度v勻速運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，橫梁對軌道A的壓力F與時(shí)間t的關(guān)系式為：F=.

圖WK17-1910.[2024·無錫]在更換家用轎車的輪胎時(shí)，剪式千斤頂是一種常用工具，圖WK17-20甲所示是某型號(hào)剪式千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖.運(yùn)用時(shí)，將底部支撐臺(tái)置于水平地面，保持千斤頂豎直，將頂升置于汽車車身下，用手搖動(dòng)扳手使扳手不斷旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng).通過絲桿水平拉動(dòng)左端鉸鏈，使支架向內(nèi)收縮，頂升上升，從而將汽車車身頂起，絲桿上刻有梯形扣，圖乙是梯形扣的實(shí)物圖.(1)該型號(hào)的剪式千斤頂是由一些簡潔機(jī)械組合而成的，在頂起車身的過程中，絲桿上的梯形扣屬于下列哪一種簡潔機(jī)械?.

A.滑輪 B.滑輪組C.杠桿 D.斜面(2)現(xiàn)運(yùn)用該剪式千斤頂更換輪胎，頂起汽車車身后，若頂升受到車身豎直向下的壓力大小始終為10000N，且等于頂升對車身的支持力，千斤頂自身重力忽視不計(jì).①若底部支撐臺(tái)與地面接觸面積為0.04m2，頂起汽車車身后手不再用力，則千斤頂對地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多大?②頂起汽車車身后，為了便利更換輪胎，須要接著搖動(dòng)扳手，使頂升接著上升一段距離，若人搖動(dòng)扳手使頂升在1min內(nèi)上升12cm，用千斤頂頂起車身時(shí)的機(jī)械效率為80%，則人做功的功率是多大?圖WK17-20

【參考答案】基礎(chǔ)過關(guān)1.C2.A3.C[解析]車對地面的壓力與車的重力是作用在不同物體上的兩個(gè)力，且方向相同，所以不是一對平衡力，故A錯(cuò)誤；車?yán)喗M的力與滑輪組對車的拉力是作用在不同物體上的兩個(gè)力，所以不是一對平衡力，故B錯(cuò)誤；由圖可知，n=2，若不計(jì)繩重和摩擦，則繩子自由端的拉力F=12F'=12×2400N=1200N，因?yàn)槔K重和摩擦必定存在，所以繩索自由端的拉力4.D5.B6.A7.80變大8.2×10480%103[解析]鋼繩克服小車的重力做的有用功W有用=Gh=mgh=103kg×10N/kg×2m=2×104J.鋼繩自由端移動(dòng)的距離s=nh=2×5m=10m，鋼繩拉力做的總功W總=Fs=2.5×103N×10m=2.5×104J，則該裝置機(jī)械效率η=W有用W總×100%=2×104J2.5×104J×100%=80%.額外功W額外=W總-W有用=2.5×104J-2×104J=5×9.(1)有用功和總功計(jì)算錯(cuò)誤；在探討滑輪組機(jī)械效率與物體的重力關(guān)系時(shí)，小明和小紅沒有變更提升物體的重力大小.(2)探究滑輪組機(jī)械效率與所提升物體高度的關(guān)系時(shí)，原試驗(yàn)只運(yùn)用了一個(gè)滑輪組做了試驗(yàn)；探究滑輪組機(jī)械效率與所提升物體重力的關(guān)系時(shí)，原試驗(yàn)沒有變更物體的重力且只運(yùn)用了同一滑輪組做試驗(yàn).[解析](1)①表中有用功W有用=Gh和總功W總=Fs的計(jì)算值都是錯(cuò)誤的，緣由在于計(jì)算時(shí)，物體上升的高度和彈簧測力計(jì)通過的距離均以cm為單位，在計(jì)算時(shí)沒有換算成國際單位m.②在探究滑輪組機(jī)械效率與物體的重力關(guān)系時(shí)，應(yīng)變更所提升的物體重力大小，由表中數(shù)據(jù)可知，小明和小紅沒有變更提升物體的重力大小，故無法得出機(jī)械效率大小與提升物體重力的關(guān)系.(2)探究滑輪組機(jī)械效率與所提升物體高度的關(guān)系時(shí)，要限制物體的重力相同，為使結(jié)論具有普遍性，應(yīng)換用不同的滑輪組多次試驗(yàn)，原試驗(yàn)只運(yùn)用了一個(gè)滑輪組做了試驗(yàn)；探究滑輪組機(jī)械效率與所提升物體重力的關(guān)系時(shí)，應(yīng)變更物體的重力大小，運(yùn)用不同的滑輪組做試驗(yàn)，而原試驗(yàn)沒有變更物體的重力.10.解：(1)由圖知，n=2，則繩子自由端移動(dòng)的距離s=2h=2×10m=20m，工人做的功W總=Fs=240N×20m=4800J.(2)提升物體做的有用功W有用=Gh=400N×10m=4000J，則滑輪組的機(jī)械效率η=W有用W總走進(jìn)重高1.B2.D3.A4.D5.C6.(1)勻速直線變大(2)50%0.9(3)同一斜面，斜面越陡，機(jī)械效率越高(4)盤山馬路(或用木板搭成斜面，將重物推上汽車等)[解析](1)在本試驗(yàn)中，要求木塊處于平衡狀態(tài)，所以應(yīng)拉著它在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng).由于木塊沿斜面勻速上升，速度不變，故動(dòng)能大小不變，但高度增加，重力勢能變大，所以機(jī)械能變大.(2)由第2組數(shù)據(jù)可得，做的有用功W有用=Gh=3N×0.3m=0.9J，總功W總=Fs=1.8N×1m=1.8J，則機(jī)械效率η=W有用W總×100%=0.9J1.8J×100%=50%；對于斜面來說，克服摩擦力做的功為額外功，額外功W額外=W(3)通過3次試驗(yàn)對比，可得出結(jié)論：同一斜面，斜面越陡，機(jī)械效率越高.7.解：(1)物重(或動(dòng)滑輪重)(2)由題圖甲可知，n=3，則繩端移動(dòng)的距離：s=nh=3×6m=18m，拉力做的功：W=Fs=400N×18m=7200J，拉力的功率：P=Wt=7200(3)由圖乙可知，物重G=300N時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率η=60%，因機(jī)械中摩擦力及繩重忽視不計(jì)，克服物重做的功為有用功，克服動(dòng)滑輪重力和物重做的功為總功，所以，滑輪組的機(jī)械效率：η=W有用W總×100%=Gh(G+G動(dòng)解